نظام تقني

نظام فصل الهواء بالتبريد العميق

Cryogenic Air Separation System

نظام يضغط الهواء الجوي وينقّيه ثم يبرده إلى قرب درجة إسالته داخل صندوق التبريد العميق، ويقطّره في عمود مزدوج لإنتاج الأكسجين والنيتروجين والأرغون.

نظرة عامة

يسحب ضاغط الهواء الرئيسي الهواء عبر مرشحات ويضغطه إلى نحو 5 إلى 6 بار. يبرد الهواء في برج تبريد بالتلامس المباشر مع الماء، ثم يمر في منخل جزيئي يحجز بخار الماء وثاني أكسيد الكربون حتى لا يتجمدا ويسدا الممرات الباردة؛ ويعمل وعاءان بالتناوب فيمتز أحدهما بينما يُجدَّد الآخر بغاز دافئ. داخل صندوق التبريد يبرد الهواء في المبادل الحراري الرئيسي مقابل المنتجات الباردة الخارجة، ويُمدَّد جزء منه في توربين تمدد يولّد البرودة اللازمة. يدخل الهواء العمود عالي الضغط فيرتفع النيتروجين الأكثر تطايرًا إلى الأعلى ويتجمع سائل غني بالأكسجين في القاع، ثم يُكمل العمود منخفض الضغط الفصل، ويربط بينهما مكثف/مغلي مشترك. تُسحب المنتجات غازًا أو سائلًا يُخزّن في خزانات معزولة.

كيف يعمل نظام فصل الهواء بالتبريد العميق

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل نظام فصل الهواء بالتبريد العميق هواء جوي ماء تبريد منخل جزيئي LP HP مكثف/مغلي نيتروجين غازي أكسجين غازي أكسجين سائل Tb(N₂) = 77 KTb(O₂) = 90 Kيُفصل الهواء المسال بفارق درجتي الغليان ضغط الهواءالتبريد والتنقيةالمبادل الرئيسيتوربين التمددالعمود المزدوجالمنتجات والتخزين
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. ضغط الهواء

    يدير المحرك الكهربائي ضاغط طرد مركزي متعدد المراحل يرفع ضغط الهواء المرشح.

  2. التبريد والتنقية

    يبرد الهواء بالماء، ثم تحجز وحدة المناخل الجزيئية الرطوبة وثاني أكسيد الكربون.

    المبرد اللاحق بالتلامس المباشروحدة التجفيف بالمناخل الجزيئية
  3. المبادل الرئيسي

    يبرد الهواء الداخل مقابل المنتجات الباردة الخارجة حتى قرب الإسالة.

    صندوق تبريد عميق / مبادل حراري مبرد رئيسيالفصل والإسالة بالتبريد العميق
  4. توربين التمدد

    يتمدد جزء من الهواء فيبذل شغلًا وتنخفض حرارته فيعوّض تسرب البرودة.

    التوربين / الممددالتبريد بالتمدد (جول-طومسون)
  5. العمود المزدوج

    يرتفع النيتروجين إلى القمة ويتجمع الأكسجين الأقل تطايرًا في القاع.

    عمود تقطيرالتقطير التجزيئي
  6. المنتجات والتخزين

    يخرج الأكسجين والنيتروجين غازًا، ويُخزّن السائل في خزانات معزولة.

    خزان تخزين السوائل المبردةمضخة السوائل المبردة
محتوى النظام

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

مصنع فصل الهواء والغازات الصناعيةAir Separation Unit / Industrial Gases Plantحسب التكوين
مصنع الهيدروجين والأمونيا (الأخضر / الأزرق)Green / Blue Hydrogen & Ammonia Plantحسب التكوين
مصنع الحديد المختزل مباشرةDirect Reduced Iron (DRI) Plantحسب التكوين